室温下Nafion基 Pt电极CO气体传感器的研究

"基于Pt电极和Nafion电解质的CO传感器研究" 本文是一篇研究论文，探讨了设计和构建一种新型Nafion基一氧化碳(CO)气体传感器，该传感器可在室温下有效监测大气环境中的CO气体。传感器的关键组成部分包括活性炭过滤帽、Pt敏感电极、Nafion膜、对电极、分隔层和储水罐。Nafion膜作为电解质，对于维持传感器的湿度环境至关重要，而储水罐则为此提供必要的水分。 在传感器的制造过程中，研究人员利用化学沉积法在Nafion膜上制备Pt敏感电极。实验确定了最佳的制备条件：H2PtCl6溶液浓度为5mmol/L，还原剂NaBH4溶液浓度为30mmol/L，且NaBH4溶液的pH值应保持在13。这些条件下的Pt电极表现出最佳的气敏特性。 当测试400×10^-6体积分数的CO气体时，传感器的响应电流达到107nA，响应时间是40秒，恢复时间为50秒。在50×10^-6到400×10^-6的CO浓度范围内，传感器的响应电流与CO气体浓度之间显示出良好的线性关系。这表明传感器具有较高的灵敏度和可重复性，适用于环境监测应用。 Nafion膜是一种特殊的质子交换膜，常用于燃料电池和电解水系统中，因其良好的质子传导性和化学稳定性而被选为电解质。Pt电极在气体传感器中的作用是捕获并转化气体分子，通过电化学反应生成电信号，从而检测气体的存在和浓度。 这项研究为开发室温操作的CO气体传感器提供了一种新的方法，对于环境保护和工业安全监测等领域具有潜在的应用价值。通过优化电极制备工艺和选择合适的电解质材料，可以提高传感器的性能，实现对低浓度CO气体的准确、快速检测。